EBIB07 - UTFPR

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Curitiba
PLANO DE ENSINO
CURSO
Pós Graduação em Engenharia Biomédica - PPGEB
MATRIZ
PPGEB
FUNDAMENTAÇÃO
OFÍCIO 086_08/2010/CTC/CAAIII/CGAA/DAV/CAPES
LEGAL
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR
CÓDIGO
PERÍODO
Fundamentos de Processamento de Imagens
Médicas
EBIB07
Fase 3
CARGA HORÁRIA (horas)
AT
AP
Total
45
45
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas.
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
Não há.
Não há.
OBJETIVOS
Esta disciplina tem como objetivo fornecer conhecimentos básicos em análise e processamento digital de
imagens médicas, visando instrumentalizar o aluno com as ferramentas necessárias para o desenvolvimento
e/ou aplicação de novas técnicas e sistemas envolvendo imagens médicas. OBS. Disciplina voltada a graduados
das áreas biológicas ou engenharias que não sejam da área de elétricas, computação, mecatrônica e similares.
EMENTA:
Conceitos fundamentais de processamento de imagens digitais. Introdução a um ambiente computacional para
desenvolvimento, exercícios e testes. Introdução à formação de imagens médicas. Principais modalidades de
imagens médicas. Pré-processamento de imagens: manipulação de contraste, detectores de bordas. Introdução
à segmentação. Tópicos avançados em processamento de imagens médicas.
SYLLABUS:
Fundamentals of digital image processing. Introduction to a computational environment for development,
exercises and tests. Introduction to medical image formation. Main modalities of medical images. Image preprocessing: contrast manipulation, edge detectors. Introduction to image segmentation. Advanced topics in
medical image processing.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
1
2
3
4
5
6
7
EMENTA
CONTEÚDO
Definição matemática, conceitos de resolução espacial e de
Conceitos fundamentais de processamento quantização. Formas de exibição, operações aritméticas e
de imagens digitais
transformações geométricas (rotação, translação e mudança
de escala).
Introdução aos principais comandos e funcionalidades de um
Introdução a um ambiente computacional
ambiente computacional para desenvolvimento, exercícios e
para desenvolvimento, exercícios e testes
testes.
Formas de aquisição de imagens médicas, digitalização.
Introdução à formação de imagens médicas Princípios físicos e principais modelos de formação de
imagens médicas.
Princípios e aplicações clínicas, principais características.
Principais modalidades de imagens médicas Discussão sobre as modalidades radiologia, ultrassom,
medicina nuclear e ressonância magnética
Manipulação de contraste (histograma de intensidades,
funções brilho e contraste, operações sobre o histograma),
Pré-processamento de imagens
filtragem (técnicas de filtragem nos domínios espacial e da
freqüência, aplicações em imagens médicas), detectores de
bordas
Conceitos básicos. Limiarização global e adaptativa.
Introdução à segmentação
Segmentação orientada a regiões.
Uso de ferramentas computacionais voltadas à visualização
Visualização e Manipulação
de superfícies e visualização volumétrica
8
Tópicos avançados em processamento de
imagens médicas
13
Atividade Prática Supervisionada.
Discussão de tópicos avançados relacionados ao conteúdo
da disciplina.
Tópico a ser definido.
PROFESSOR
TURMA
>> A ser definido pelo Gustavo <<
PPGEB 2011, 2012
ANO/SEMESTRE
2012/03
AT
40
CARGA HORÁRIA (aulas)
APS
AD
10
0
AP
4
APCC
0
Total
54
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância,
APCC: Atividades Práticas como Componente Curricular.
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS
Dia da semana
Segunda
Número de aulas no
semestre (ou ano)
Terça
Quarta
Quinta
Sexta
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia/Mês ou Semana
Conteúdo das Aulas
ou Período
1ª Semana
Representação de uma imagem digital. Visão geral do MATLAB e da IPT.
2ª Semana
3ª Semana
4ª Semana
5ª Semana
6ª Semana
7ª Semana
8ª Semana
9ª Semana
10ª Semana
11ª Semana
Scripts, funções e depuração no MATLAB.
Formação de imagens médicas.
Operações lógicas e aritméticas globais e combinando duas ou mais imagens.
Operações orientadas a vizinhança.
Manipulação de contraste.
Histograma e técnicas de processamento do histograma.
Segmentação baseada em intensidade e em regiões.
Arquivos DICOM, ferramenta para visualização volumétrica.
Pseudocolorização.
Apresentação de trabalhos.
Sábado
Número
de Aulas
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS
Aulas teóricas expositivas e dialogadas, com utilização de quadro branco e/ou projetor multimídia.
Apresentação da motivação, intuição e breve teoria de cada tópico, bem como demonstração e exemplos
interativos no computador.
AULAS PRÁTICAS
Realização de atividades de implementação de exercícios de programação em laboratório com o objetivo de
fixar o conteúdo. As atividades discentes compreencem a resolução de exercícios computacionais em cada
aula (individuais ou em grupo), discussão de artigos e desenvolvimento de um projeto final.
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
Trabalho teórico-prático a ser realizado não presencialmente.
ATIVIDADES A DISTÂNCIA
Não se aplica.
ATIVIDADES PRÁTICAS COMO COMPONENTE CURRICULAR
Não se aplica.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
10% presença
60% aulas práticas em dupla. Exercícios a serem realizados obrigatoriamente em sala de aula.
30% lista de exercícios individual
REFERÊNCIAS
Referencias Básicas:
1.
2.
3.
GONZALEZ, Rafael C.; WOODS, Richard E. Processamento de imagens digitais. S?o Paulo: E. Blucher, 2000.
509 p. ISBN 8521202644
PARKER, J. R.. Algorithms for image processing and computer vision. New York: Wiley Computer Pub.,
c1997. 417 p.1 CD-ROM ISBN 0-471-140456-2
BIRKFELLNER, Wolfgang. Applied Medical Image Processing - A Basic Course. Taylor & Francis, 2010. 403 p.
ISBN 1439824444
Referências Complementares:
1.
2.
GONZALEZ, Rafael C.; WOODS, Richard E.; EDDINS, Steven L. Digital image processing using
MATLAB. Upper Saddle River, NJ.: Prentice-Hall, c2004. 609 p. ISBN 0130085197
DOUGUERTY, Geoff. Digital Image Processing for Medical Applications. Cambridge University Press, 2009.
3.
4.
5.
462 p. ISBN 0521860857
MARQUES FILHO, Oge; VIEIRA NETO, Hugo. Processamento digital de imagens. Rio de Janeiro: Brasport,
1999. 406 p. ISBN 85-7452-009-8
Periódico: IEEE Transactions on Medical Image Processing. Disponível via portal de periódicos da CAPES.
Periódico: Medical Image Analysis. Disponível via portal de periódicos da CAPES.
ORIENTAÇÕES GERAIS
Assinatura do Professor
Assinatura do Coordenador do Curso